Прорив у розробці електролітів наблизив акумулятори високої густини до реальності

Батареї наступного покоління можуть набувати різних форм, але одна конструкція, на яку вчені покладають великі надії, пов’язана з використанням металевого літію. Чудова щільність енергії цього матеріалу дозволяє батареям живити смартфони протягом тривалого часу, і, розробивши новий електроліт, яким можна керувати за допомогою зовнішніх магнітних полів, вчені з Південної Кореї наблизили їх до реальності.

У літій-металевому акумуляторі цей матеріал використовується замість графіту та міді, які використовуються в анодах сучасних літій-іонних акумуляторів. Це може призвести до менших і легких анодів з набагато вищою щільністю енергії, що може призвести до того, що смартфонам потрібно буде набагато менше зарядок щотижня, а електромобіль проїде набагато далі на кожній зарядці.

Але одна проблема, з якою дослідники продовжують стикатися, це зростання схожих на щупальця виступів на аноді, які називають дендритами, які швидко призводять до виходу батареї з ладу. Коли справа доходить до вирішення цієї проблеми, браку потенційних рішень немає, і тепер команда Інституту науки і технологій Тегу Кенбук підкинула ще одну блискучу ідею.

Вчені підійшли до проблеми, переосмисливши розчин електроліту, який переносить іони між анодом та катодом, іншим електродом батареї. Вони підійшли до цього, покращивши спосіб транспортування іонів у цьому середовищі, прагнучи зробити процес швидшим і одноріднішим, щоб припинити будь-які потенційні дендрити у зародку.

Команда додала магнітні наночастки в розчин електроліту, що робить його чутливим до магнітного поля і дозволяє перемішувати його, щоб перетворити статичний електроліт на динамічний. Результатом цього є швидкий і рівномірний засів ядер літію, що запобігає утворенню дендритів. У концептуальній акумуляторній системі команда змогла продемонструвати це за високої швидкості зарядки зі стабільною циклічності.

Грунтуючись на цих результатах, команда вважає, що їх технологія може бути використана для значного підвищення надійності та терміну служби літій-металевих батарей, і що вона може мати такий самий ефект і при застосуванні до інших електролітів. Джерело